JP2000281728A - アリルアミン類とアリルアルコールとの共重合体の製造方法 - Google Patents
アリルアミン類とアリルアルコールとの共重合体の製造方法Info
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Abstract
リルアルコールとの共重合体を高収率で製造する工業的
に優れた方法を提供する。 【解決手段】 アリルアミン類の塩とアリルアルコール
とを、アゾ基を有するラジカル重合開始剤の存在下に重
合させて製造することを特徴とするアリルアミン類とア
リルアルコールとの共重合体の製造方法。
Description
アリルアルコールとの共重合体の製造方法に関する。
常のラジカル開始剤によっては、重合し難く、一般に目
的の重合体を低収率で生成するだけであり、また重合性
の良好な他のビニルモノマーとの共重合体も同様に困難
である。
応による自己停止反応が起こるためであると説明されて
おり、この反応は通常、アリル型破壊的連鎖移動(ally
licdegradative chain transfer)と呼ばれ、多くの文
献及び成書に記載されている(例えば、 C. E. Schildk
necht, "Allyl Compounds and their polymers ", Wile
y-Interscience: 1973年,29〜30頁,及びR. C. Laibl
e, Chemi. Rev., 58 (5), 807〜843 (1958年))。
止剤として挙動し、通常のラジカル開始剤によっては、
ほとんど重合しないか、重合しても低収率でしか重合体
が得られず、プラズマ重合による重合方法が一般的であ
った。この点については、アリルアミン類とアリルアル
コールとの共重合についても同様であり、この共重合法
としては、プラズマ重合による方法がわずかに知られて
いるのみであった(Polym.Prep.(Am.Chem.Soc.,Div.Pol
ym.Chem.), 36(1),95〜96)。
は、大量の重合体を製造する方法としては種々の問題点
が有り優れた方法とは言えない。
ールとの共重合体は、実用的に極めて興味ある共重合体
であり、しかもアリルアミン類もアリルアルコールも古
くから工業的に製造されているにもかかわらず、その共
重合体は工業的に製造されていないのが実状である。
カル開始剤を用いてアリルアミン類とアリルアルコール
との共重合体を高収率で製造する工業的に優れた方法を
提供することである。
うに極めて重合性の乏しいアリルアミン類とアリルアル
コールとを工業的に容易に実施できる条件でラジカル重
合させて高収率で共重合体を製造する方法を探索してき
た。その結果、通常のアゾ系ラジカル重合開始剤として
用いられるアゾビスイソブチロニトリル、2,2′−ア
ゾビス(2−アミジノプロパン)・二塩酸塩等では重合
しにくいのに対し、特定のアゾ系ラジカル開始剤の存在
下で、アリルアミン類の塩とアリルアルコールとを反応
させると、共重合が円滑に行なわれ、目的を達成しうる
ことを見いだし本発明を完成した。
ルコールとを、式[I]、式[II]または式[III]で
表わされるアゾ基を有するラジカル重合開始剤の存在下
に重合させて製造することを特徴とするアリルアミン類
とアリルアルコールとの共重合体の製造方法である。
たは異なる炭化水素基であってR1、R2が一緒になって
環を形成していてもよく、R3は炭化水素基を示し、R4
およびR5は、同一または異なる炭化水素基であってR4
およびR5が一緒になって環を形成していてもよく、R6
は水素原子またはアルキル基を示す]
であってR7およびR8が一緒に環を形成しても良く、R
9およびR10は、置換基を有しても良いアリル基、置換
基を有しても良いフェニル基、置換基を有しても良いベ
ンジル基、又は同一または異なる置換または非置換炭化
水素基であってR9およびR10が一緒になって環を形成
してもよい]
アリルアルコールから、これらの共重合体を製造する方
法に関するものである。本発明において、アリルアルコ
ールとの共重合に付されるコモノマーはアリルアミン類
の塩である。ここにアリルアミン類は、アリルアミン単
位(CH2=CHCH2N)を有するアミンであれば、特
に限定されないが、モノアリルアミン(CH2=CHC
H2NH2)、ジアリルアミン[(CH2=CHCH2)2
NH]、N−(炭素数1〜4のアルキル)置換モノアリ
ルアミン、N−(炭素数1〜4のアルキル)置換ジアリ
ルアミンが好適に用いられる。アリルアミン類の塩を付
加塩の形で用いるときは、無機酸塩が好ましく、塩酸
塩、硫酸塩、亜硫酸塩、りん酸塩、臭化水素酸塩等が好
適である。
としては、ジアリルジアルキルアンモニウム塩も含まれ
るが、その場合、ジメチルジアリルアンモニウムクロラ
イド、ジメチルジアリルアンモニウムブロマイド、ジエ
チルジアリルアンモニウムクロライド、ジエチルジアリ
ルアンモニウムブロマイド等を例示できる。
たは有機溶媒を用いることが好ましい。有機溶媒として
は、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、
N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリ
ドン等の極性有機溶媒が好適である。アリルアミンとし
て、ジアリルアミン、N−(炭素数1〜4のアルキル)
置換ジアリルアミン、ジアリルジアルキルアンモニウム
塩の場合、水を用いることも有効である。
て、下記式[I]または[II]
は異なる炭化水素基であってR1およびR2が一緒になっ
て環を形成していてもよく、R3は炭化水素基を示し、
R4およびR5は、同一または異なる炭化水素基であって
R4およびR5が一緒になって環を形成していてもよく、
R5は水素原子またはアルキル基を示す]で表されるア
ゾ基を有するラジカル重合開始剤を用いるときは、例え
ば、2,2’―アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチ
ルエステル)、2,2’―アゾビス(2−メチルプロピ
オン酸エチルエステル)、2,2’―アゾビス(2−エ
チルプロピオン酸メチルエステル)、2,2’―アゾビ
ス(2−エチル酪酸メチルエステル)、2,2’―アゾ
ビス(2−アセトキシ−プロパン)、2,2’―アゾビ
ス(2−アセトキシ−n−ブタン)、1,1’―アゾビ
ス(1−ホルムオキシ−シクロヘキサン)等が好適であ
る。
化水素基であってR7、R8が一緒に環を形成しても良
く、R9およびR10は、置換基を有しても良いアリル
基、置換基を有しても良いフェニル基、置換基を有して
も良いベンジル基、又は同一または異なる置換または非
置換炭化水素基であってR9およびR10が一緒になって
環を形成してもよい]で表されるアゾ基を有するラジカ
ル重合開始剤を用いるときは、2,2′−アゾビス[2
−(3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−2−イ
ル)プロパン]二塩酸塩、2,2′−アゾビス[N−
(4−クロロフェニル)−2−メチルプロピオンアミジ
ン ]二塩酸塩、2,2′−アゾビス(N−ベンジル−
2−メチル−プロピオンアミジン)・二塩酸塩、2,
2′−アゾビス(N−アリル−2−メチル−プロピオン
アミジン)・二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(5
−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]・
二塩酸塩等が好適である。なお、後述する比較例に示す
ように、ラジカル重合開始剤として、本発明に用いるラ
ジカル重合開始剤の代わりに、開始剤として一般的に知
られている2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)二塩酸塩、アゾビスイソブチロニトリル、t−ブチ
ルヒドロペルオキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化水素
等を用いても、アリルアミン類の塩とアリルアルコール
は共重合しにくい。
ルアミン類の塩とアリルアルコールとの共重合になぜ有
効なのかは必ずしも明確になっていないが、アゾ系ラジ
カル開始剤の化合物としての極性が重要と考えられる。
すなわち、本発明に用いるアゾ系ラジカル重合開始剤の
極性は、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)
二塩酸塩より低く、かつ、アゾビスイソブチロニトリル
より極性が高いと考えられ、このことが、アリルアミン
類とアリルアルコールとの共重合を促進していると考え
られる。
の添加量は、モノマーの合計量に対して、2モル%〜5
0モル%の範囲が好ましい。この量が2モル%未満では
重合体の重合率が低くなることもあり、50モル%を越
えると経済的に不利となることもある。特に好ましい添
加量は5モル%〜25モル%の範囲である。
ラジカル開始剤の種類などにより異なるが、通常、30
〜80℃であり、さらに重合体の重合率を高くするた
め、40〜70℃が好ましい。
剤の種類と量、及び重合溶媒などに左右されるが、一般
的には200時間以内で十分である。出発単量体の濃度
はその溶解度の範囲内で高いほうが望ましいが、通常3
0重量%以上または無溶媒、好ましくは50%重量以上
または無溶媒である。重合に際して用いるアリルアミン
類の塩とアリルアルコールとの仕込みモル比は、10〜
90:90〜10の範囲が好ましく、20〜80:80
〜20の範囲が更に好ましい。
の共重合体を固体として得るときには、重合終了後、例
えば、以下のようにしてすることができる。重合溶液を
適当な溶媒中に加え、共重合体を再沈させ、沈殿を濾取
し、それを適当な溶媒で洗浄した後、真空乾燥すること
により、固体としてアリルアミン類の塩とアリルアルコ
ールとの共重合体を固体として得ることができる。本発
明において得られるアリルアミン類とアリルアルコール
との共重合体は、インクジェット用インク耐水化剤等と
して使用し得る。
す。本発明は、これらの実施例によって限定されるもの
ではないことは勿論である。なお、本明細書(特に表
中)においては、下記の略名を[ ]内の化合物の名称
の略名として用いることがある。
ルプロピオン酸メチルエステル)]、VA−058
[2,2′−アゾビス[2−(3,4,5,6−テトラ
ヒドロピリミジン−2−イル)プロパン]二塩酸塩]、
VA−546[2,2′−アゾビス[N−(4−クロロ
フェニル)−2−メチルプロピオンアミジン ]二塩酸
塩]、VA−552[2,2′−アゾビス(N−ベンジ
ル−2−メチル−プロピオンアミジン)・二塩酸塩]、
VA−553[2,2′−アゾビス(N−アリル−2−
メチル−プロピオンアミジン)・二塩酸塩]、VA−0
41[2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イ
ミダゾリン−2−イル)プロパン]・二塩酸塩] t−BHP[t−ブチルヒドロペルオキシド]、CHP
[クメンヒドロペルオキシド] BPO[過酸化ベンゾイル]、LPO[過酸化ラウロイ
ル] H2O2[過酸化水素]、AIBN[アゾビスイソブチロ
ニトリル]、V−50[2,2′−アゾビス(2−アミ
ジノプロパン)二塩酸塩]、AA [アリルアミン類] AOH[アリルアルコール] MAA[モノアリルアミン] DAA[ジアリルアミン] DADMAC[ジアリルジメチルアンモニウムクロリ
ド] DMAA[N,N−ジメチルアリルアミン] EtOH[エタノール] DMF[N,N−ジメチルホルムアミド] DMAc[N,N−ジメチルアセトアミド] DMSO[ジメチルスルホキシド]
の測定は下記の方法により行なった。ポリマーの重量平均分子量の測定 ポリマーの重量平均分子量(分子量)は、日立L−60
00型高速液体クロマトグラフを使用し、GPC法(ゲ
ル・パーミェーション・クロマトグラフィー)によって
測定した。溶離液流路ポンプは日立L−6000、検出
器はショーデクスRI SE−61示差屈折率検出器、
カラムはアサヒパックの水系ゲル濾過タイプのGS−2
20HQ(排除限界分子量3,000)とGS−620
HQ(排除限界分子量200万)とをダブルに接続した
ものを用いた。サンプルは溶離液で0.5g/100m
lの濃度に調製し、20μlを用いた。溶離液には0.
4モル/リットルの塩化ナトリウム水溶液を使用した。
カラム温度は30℃で、流速は1.0ml/分で実施し
た。標準サンプルとして分子量106、194、44
0、600、1470、4100、7100、1030
0、12600、23000の10種のポリエチレング
リコールを用いて較正曲線を求め、その較正曲線を基
に、ポリマーの重量平均分子量(分子量)を求めた。
ミン塩酸塩とアリルアルコールとの共重合体(仕込みモ
ル比1:1)の製造 温度計、滴下ロート、冷却管及び撹拌機を備えた100
mlの3ツ口丸底フラスコ中に、アリルアミン類の塩と
してアリルアミン塩酸塩37.42g(0.4モル)と
純度99%のアリルアルコール23.47g(0.4モ
ル)を入れた。内温が60℃に達したところで重合開始
剤としてMAIBを21.11g(対合計モノマー濃度
12.0モル%)添加し、重合を開始した。重合反応を
終了後、イソプロパノールに重合液を加え、得られる沈
殿をろ別し、50℃で48時間真空下に乾燥することに
より、モノアリルアミン塩酸塩とアリルアルコールとの
共重合体(仕込みモル比1:1)を得た。
剤、種々の重合溶媒を用いて、実施例1に記載した方法
でアリルアミン類の塩とアリルアルコールとの共重合体
を製造した。それらの条件と製造結果を表1〜表3に示
す。
コールとの共重合体中の共重合比などの分析結果を示
す。
ルとを仕込みモル比1:1で重合して得られた実施例1
8の共重合体を水に溶解し、それを水酸化ナトリウムで
中和して電位差滴定によりアミノ基の定量をすることに
より、この共重合体の共重合比を求めた。その結果、こ
の共重合体のアリルアミンユニットとアリルアルコール
ユニットとのモル比は、0.55対0.45であった。
また、この共重合体の元素分析値は、C=46.21
%、H=9.66%、N=11.05%であり、アリル
アミンユニットとアリルアルコールユニット比0.56
対0.44の計算値(すなわち、C=46.21%、H
=9.21%、N=10.07%)に近い値を示した。
また、得られた共重合体のIRスペクトルを図1に示
す。
コールとを仕込みモル比1対2で重合して得られた実施
例17の共重合体の元素分析値は、C=48.71%、
H=9.72%、N=10.09%であり、アリルアミ
ンユニットとアリルアルコールユニットとのモル比とし
て0.45対0.55にした計算値(すなわち、C=4
8.71%、H=9.40%、N=8.48%)に近い
値を示した。
ルとを仕込みモル比2対1で重合して得られた実施例1
9の共重合体の元素分析値は、C=44.03%、H=
9.64%、N=12.01%であり、アリルアミンユ
ニットとアリルアルコールユニット比として0.67対
0.33にした計算値(すなわち、C=44.03%、
H=9.40%、N=11.46%)に近い値を示し
た。
アルコールとの共重合体(仕込みモル比1対1)0.1
gの各種溶媒(5ml)に対する溶解性(30℃)を調
べた。比較としてモノアリルアミン塩酸塩単独重合体
(日東紡製,PAA−RD,分子量1000)に対して
も同様に調べた。その結果を表4に示す。
ン類塩単独重合体に比べ有機溶媒に溶けやすい性質を示
した。
重合体の添加例 以下に示す組成の水溶液を0.7μmのメンブランフィ
ルターにてろ過し、イエローインク組成物を調製した。
ンター(キャノン社製BJC―800)にて、A4サイ
ズ普通紙上に、3.5cm(非記録部分)おきに、1.
5cm幅のフルベタ印刷を行った。記録物を1時間自然
放置したのち、水中に1時間浸漬後、24時間自然乾燥
し、非記録部のインク移り濃度及び記録部のインク残り
を目視で評価した。その結果、非記録部の着色はほとん
どなく、また、記録部にも変化はなかった。
に、かつ、純水の量を86重量部に変えて、イエローイ
ンク組成物を調製した以外は、応用例1と同様にして実
施した。その結果、非記録部にインクの付着が目立ち、
かつ記録部に濃度低下が認められた。
あったアリルアミン類とアリルアルコールとの共重合体
を簡単に製造できる。また、この共重合体をインクジェ
ットプリンター用インクの耐水化剤等のファインケミカ
ル分野に使用可能である。
ル図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 アリルアミン類の塩とアリルアルコール
とを、式[I]、式[II]、または式[III]で表わさ
れるアゾ基を有するラジカル重合開始剤の存在下に重合
させて製造することを特徴とするアリルアミン類とアリ
ルアルコールとの共重合体の製造方法。 【化1】 【化2】 [式[I]および式[II]中、R1およびR2は、同一ま
たは異なる炭化水素基であってR1、R2が一緒になって
環を形成していてもよく、R3は炭化水素基を示し、R4
およびR5は、同一または異なる炭化水素基であってR4
およびR5が一緒になって環を形成していてもよく、R6
は水素原子またはアルキル基を示す] 【化3】 [式中、R7およびR8は、同一または異なる炭化水素基
であってR7およびR8が一緒に環を形成しても良く、R
9およびR10は、置換基を有しても良いアリル基、置換
基を有しても良いフェニル基、置換基を有しても良いベ
ンジル基、又は同一または異なる置換または非置換炭化
水素基であってR9およびR10が一緒になって環を形成
してもよい]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09534399A JP4135255B2 (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | アリルアミン類とアリルアルコールとの共重合体の製造方法 |
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Publications (2)
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JP4135255B2 JP4135255B2 (ja) | 2008-08-20 |
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ID=14135051
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4135255B2 (ja) |
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1999
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